\chapter{Fundamentos m\'edicos}

\section{Histolog\'ia de la mama}


Cada mama, cuyo aspecto exterior es una prominencia de tamaño y turgencia variables, posee ciertas estructuras tanto externas e internas, iniciando por las del exterior en donde se puede visualizar el pezón y la areola. Internamente la mama posee gran cantidad de tejido adiposo, que la constituye en un 90\% dándole forma abultada, además se integran al tejido los conductos galactóforos y la glándula mamaria, encargados ambos de la producción y secreción de leche materna. Las glándulas mamarias se distribuyen por todo el seno, aunque las dos terceras partes del tejido glandular se encuentran en los 30 mm más cercanos a la base del pezón~\cite{ramsay05}. Estas glándulas drenan en el pezón por medio de ductos, cada uno de los cuales tiene su propia apertura o poro. La intrincada red formada por los ductos se ordena de forma radial y converge en el pezón. Sin embargo los ductos más próximos a éste no actúan como reservorios de leche.


La glándula mamaria consta de dos elementos fundamentales: los acinos glandulares, donde se encuentran las células productoras de leche y los ductos, un conjunto de estructuras tubulares y huecas, ramificadas en forma de árbol, cuyas luces confluyen progresivamente en canalículos más y más gruesos hasta terminar en uno de los doce a dieciocho vértices llamados galactóforos.[2] Los galactóforos son dilataciones ductales a modo de reservorios situados inmediatamente por detrás del pezón, formados por un epitelio escamoso no querantinizado.[3]

En la base del conjunto areola-pezón se localizan las células mioepiteliales, estrictamente epiteliales en cuanto a su origen, aunque con la particularidad de que son capaces de contraerse a la manera de fibras musculares. Estas células, rodeadas por fibras musculares lisas en forma radial, provocan la erección del pezón ante estímulos como succión, roce, tacto y frío[3] , produciendo la salida de la leche almacenada en los galactóforos.

El resto de las mamas está compuesto por tejido conjuntivo -colágeno y elastina-, tejido adiposo (grasa) y una aponeurosis llamada ligamento de Cooper. La proporción de glándula y tejido adiposo parte de 1:1 en mujeres que no están lactando, hasta 2:1 en mujeres lactantes~\cite{ramsay05}.






En anatom\'ia, el t\'ermino mama se refiere a la parte del cuerpo humano femenino que contiene las gl\'andulas que segregan la leche...

La gl\'andula mamaria presenta dos elementos fundamentales: los acinos glandulares donde se produce la leche y los ductos, conjunto de estructuras tubulares huecas de forma ramificada que conectan el pez\'onde manera que cada uno de ellos 

Las dos terceras partes del tejido glandular se encuentran en la regi\'on cercana al pez\'on.

La mama se compone de tejido glandular, fibroso y graso y est\'a conectada con el pecho mediante los ligamentos de Cooper.

En la figura \ref{fig:anatomia_mama} se ilustran las partes principales de la anatom\'ia de la mama.

\begin{figure}[!h]
\centering
\includegraphics[width=0.59\columnwidth]{breast_anatomy.png}

\begin{tabular}{lclc}
Referencia & Descripci\'on & Referencia & Descripci\'on\\ 
\hline
1 & Caja tor\'acica & 5 & Aureola \\
2 & M\'usculo pectoral & 6 & Ducto \\
3 & L\'obulos & 7 & Tejido adiposo (Graso)\\
4 & Pez\'on & 8 & Piel
\end{tabular}

\caption{Secci\'on representativa de la anatom\'ia de la mama (Fuente: Patrick J. Lynch, medical illustrator). }
\label{fig:anatomia_mama}
\end{figure}

%La mama es un cuerpo flexible, no rígido, con estructuras internas cuyo registro en una mamografía no siempre están definidos. Dichas estructuras se deforman de forma elástica con la presión a que es sometida durante el proceso de toma de la mamografía. Sin embargo no todos los tejidos (adiposos, musculares, sanos, patológicos...) se deforman según el mismo modelo físico.

\section{C\'ancer de mama}

El c\'ancer de mama consiste en el crecimiento desenfrenado de c\'elulas malignas en el tejido mamario. 


\section{Mamograf\'ia}

La mamografía es un tipo espec\'ifico de imagen m\'edica basado en la t\'ecnica de la radiograf\'ia (rayos X) usado en el diagn\'ostico m\'edico.

La radiograf\'ia supone la exposici\'on de una parte del cuerpo a una dosis de radiaci\'on ionizante que permite producir im\'agenes del interior del cuerpo. En la figura \ref{fig:esquema_adquisicion} se observa el diagrama cl\'asico de un sistema de adquisici\'on de mamograf\'ias.

\begin{figure}[!h]
\centering
\includegraphics[width=0.49\columnwidth]{esquema_adquisicion.png}
\caption{Esquema cl\'asico de adquisici\'on de mamograf\'ias.}
\label{fig:esquema_adquisicion}
\end{figure}


La mamograf\'ia es una proyección en 2D de un cuerpo en 3D, por lo que en ella se proyectan superpuestos tejidos de ambos lados de la mama, así como los internos de por medio.

Dos avances recientes en la mamograf\'ia tradicional son la mamograf\'ia digital y la detecci\'on asistida por computador (CAD).

Adem\'as de la mamograf\'ia existen otras t\'ecnicas alternativas para la obtenci\'on de im\'agenes de la mama como son la ecograf\'ia o la resonancia magn\'etica.


La aparici\'on de un sistema digital de adquisici\'on de mamograf\'ias presenta entre otras mejoras la de permitir una mejor visibilidad de los diferentes tejidos de la mama (mejora del margen din\'amico), lograr reducir el nivel de exposici\'on a la radiaci\'on adem\'as de introducir nuevas posibilidades como el postprocesado, archivo y teletransferencia inherentes al formato digital. En ~\cite{mahesh04} se explican los detalles de funcionamiento de una unidad digital en comparaci\'on con el sistema anal\'ogico (ver figura \ref{fig:esquema_adquisicion_dig}).

\begin{figure}[!h]
\centering
\includegraphics[width=0.79\columnwidth]{esquema_adquisicion_dig.png}
\caption{Sistema de adquisici\'on de mamograf\'ias digitales basado en el uso de una malla discretizadora, concentrador de fibra \'optica y CCDs}
\label{fig:esquema_adquisicion_dig}
\end{figure}


\subsection{Tipos de mamograf\'ia}
Los dos tipos de mamografía más comunes son la craneocaudal (etiquetada como CC), que coincide con una proyección en planta, y la mediolateral-oblicua (etiquetada como MLO), que puede realizarse con un ángulo de $30^o$ o de $60^o$. Algunos autores han intentado reconstruir a partir de estas dos proyecciones la mama en 3D y modelizar posteriormente sus deformaciones por la presión ejercida.
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\subsection{M\'usculo pectoral}

El músculo pectoral, al ser la parte más densa del pecho, queda registrado en la mamografía con los valores más luminosos. En las mamografías CC puede llegar a confundirse con un tumor, ya que la proporción de músculo que se vea dependerá del posicionamiento realizado. En un buen posicionamiento en una mamografía CC el músculo pectoral no se debería ver.

\subsection{Compresi\'on de la mama}

\subsection{Calidad de la mamograf\'ia}

El contraste radiológico se define como la diferencia de magnitud de señal (valor de intensidad) entre el área de interés y sus alrededores en la imagen de la mamografía. Es, por tanto, un parámetro referido al rango dinámico de niveles de gris, no a su distribución espacial, por lo que ha de referirse a áreas suficientemente grandes (1 cm2 o mayores). El contraste que finalmente se refleja en la mamografía depende del contraste del sujeto y del contraste del receptor.

Por contraste del sujeto se entiende las distintas densidades de tejido que conforman la mama de la paciente, y es especialmente relevante en el caso de mamas de baja densidad, donde las diferencias entre un tejido sano y otro patológico son muy sutiles, o en el caso de buscar detalles muy concretos de la imagen como microclacificaciones. Los tejidos afectados ofrecen una resistencia al paso de los rayos X distinta a la de los tejidos sanos que dependerá, a su vez, del tamaño de la lesión, de la compresión del pecho y de la distribución del haz de rayos X usado para la mamografía. Los pechos más densos necesitan, por regla general, una mayor dos is de radiación para obtener una mamografía de características similares.

El contraste del receptor se refiere a las diferencias de densidad óptica de las distintas partes de la película mamográfica o las diferencias relativas de luminosidad en una imagen mostrada en un monitor. En el caso de mamografías de placa, el contraste se expresa en términos de gradiente de la película, es decir, cuánto cambia la densidad óptica ante las variaciones de intensidad de los rayos X a través del pecho. Un buen contraste en la película se obtendrá optimizando: la calidad del haz de rayos X, la compresión correcta, el uso de una rejilla y un procesamiento correcto de la película. En la fig.1.4 se puede ver la respuesta de una radiografía de una imagen patrón con distintos niveles de contraste.
